본 연구는 rhBMP-2를 함유한 scaffold의 골유도현상과 이것을 최적화시키기 위해 다양한 골형성인자를 조합할 수 있을 것으로 생각하여 인위적으로 결손된 토끼 머리뼈에 scaffold인 β-TCP/HA 에 코팅된 rhBMP-2의 골형성 효과와 β-TCP/HA에 코팅된 rhBMP-2내에 MSC주입 시 그 상승효과를 규명하는데 목적이 있다. 수컷 토끼 12 마리를 사용하여 두개골에 외경 8 mm 4개의 원형 골 결손부를 형성한 후 각각의 결손부에 (1) Group 1: 대조군(자가혈병유도), (2) Group 2: β-TCP/HA군, (3) group 3: β-TCP/HA+rhBMP-2군, (4) group 4: β-TCP/HA+rhBMP-2+MSCs군 등의 이식재를 이식하였다. 수술 1주, 2주, 4주 그리고 8주 후에 희생시키고 미세 전산단층촬영 및 분석과 조직계측학적인 관찰을 시행하였다. 결과를 분석해보면, 미세전산 단층촬영검사 분석에서 신생골 부피율은 group 1군에 비해 group 2군, group 3군, group 4순으로 증가되어 있었다. 특히 이식 2주, 8주에는 group 4군이 group 3군보다 통계적으로 유의성 있게 증가되어 있었다. 면역조직화학적 분석에 의한 OC 면역반응성 세기는 통계적으로 유의하지는 않지만 대조군을 포함한 모든 실험군의 이식 2주 후 결손 경계부에서 형성된 신생골에 배열된 골모세포에서 가장 강한 면역 반응성을 나타냈고 그 후 점점 감소하였으나 어느 시기에서도 group 4군이 가장 높았다. 면역조직화학적 분석에 의한 ...
본 연구는 rhBMP-2를 함유한 scaffold의 골유도현상과 이것을 최적화시키기 위해 다양한 골형성인자를 조합할 수 있을 것으로 생각하여 인위적으로 결손된 토끼 머리뼈에 scaffold인 β-TCP/HA 에 코팅된 rhBMP-2의 골형성 효과와 β-TCP/HA에 코팅된 rhBMP-2내에 MSC주입 시 그 상승효과를 규명하는데 목적이 있다. 수컷 토끼 12 마리를 사용하여 두개골에 외경 8 mm 4개의 원형 골 결손부를 형성한 후 각각의 결손부에 (1) Group 1: 대조군(자가혈병유도), (2) Group 2: β-TCP/HA군, (3) group 3: β-TCP/HA+rhBMP-2군, (4) group 4: β-TCP/HA+rhBMP-2+MSCs군 등의 이식재를 이식하였다. 수술 1주, 2주, 4주 그리고 8주 후에 희생시키고 미세 전산단층촬영 및 분석과 조직계측학적인 관찰을 시행하였다. 결과를 분석해보면, 미세전산 단층촬영검사 분석에서 신생골 부피율은 group 1군에 비해 group 2군, group 3군, group 4순으로 증가되어 있었다. 특히 이식 2주, 8주에는 group 4군이 group 3군보다 통계적으로 유의성 있게 증가되어 있었다. 면역조직화학적 분석에 의한 OC 면역반응성 세기는 통계적으로 유의하지는 않지만 대조군을 포함한 모든 실험군의 이식 2주 후 결손 경계부에서 형성된 신생골에 배열된 골모세포에서 가장 강한 면역 반응성을 나타냈고 그 후 점점 감소하였으나 어느 시기에서도 group 4군이 가장 높았다. 면역조직화학적 분석에 의한 IGF-I 면역반응성 세기는 이식 1주에서 8주로 갈수록 면역반응성세기가 감소하였다. 이것은 섬유모세포와 결체조직이 골화가 진행되면서 감소하는 것을 반영하며 특히 이식 4주, 8주에 통계적으로 유의성있게 group 4군이 group 3군보다 면역반응성세기가 감소하였다. 이중면역형광 관찰에서는 이식 2주에 OC 면역 양성 골모세포는 group 4군에서 가장 뚜렷하게 관찰되었고 IGF-I 면역 반응은 매식 8주 후의 group 4군에서 가장 약한 면역반응성을 보였다. 이 실험으로부터 얻은 자료는 다른 실험군에 비해 group 4군이 광범위하고 즉각적인 골형성 능력이 있는 것으로 나타났다. 특히 면역조직학적 검사에서 이식 2주 후 OC 면역반응성세기가 가장 우세하여 scaffold에 BMP와 MSC를 복합하였을 때 골형성 분화가 초기부터 우수한 것으로 나타났으며 이식 4주, 8주의 IFG-1 면역반응성세기가 group 4군이 group 3군보다 약한 것을 보아 BMP단독보다는 MSC를 첨가하는 것이 골형성에 도움이 되는 것으로 보였다. 골 결손부의 골재형성을 위한 골이식물질로서 β-TCP/HA+rhBMP+MSCs 군은 매우 양호한 골형성 효과를 보인다고 사료되며 BMP-2를 단독으로 사용한 경우보다 BMP-2와 MSC를 복합적으로 사용하는 것이 상승적으로 양호한 골형성 효과를 보일 수 있어 임상분야에 적용할 수 있는 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
본 연구는 rhBMP-2를 함유한 scaffold의 골유도현상과 이것을 최적화시키기 위해 다양한 골형성인자를 조합할 수 있을 것으로 생각하여 인위적으로 결손된 토끼 머리뼈에 scaffold인 β-TCP/HA 에 코팅된 rhBMP-2의 골형성 효과와 β-TCP/HA에 코팅된 rhBMP-2내에 MSC주입 시 그 상승효과를 규명하는데 목적이 있다. 수컷 토끼 12 마리를 사용하여 두개골에 외경 8 mm 4개의 원형 골 결손부를 형성한 후 각각의 결손부에 (1) Group 1: 대조군(자가혈병유도), (2) Group 2: β-TCP/HA군, (3) group 3: β-TCP/HA+rhBMP-2군, (4) group 4: β-TCP/HA+rhBMP-2+MSCs군 등의 이식재를 이식하였다. 수술 1주, 2주, 4주 그리고 8주 후에 희생시키고 미세 전산단층촬영 및 분석과 조직계측학적인 관찰을 시행하였다. 결과를 분석해보면, 미세전산 단층촬영검사 분석에서 신생골 부피율은 group 1군에 비해 group 2군, group 3군, group 4순으로 증가되어 있었다. 특히 이식 2주, 8주에는 group 4군이 group 3군보다 통계적으로 유의성 있게 증가되어 있었다. 면역조직화학적 분석에 의한 OC 면역반응성 세기는 통계적으로 유의하지는 않지만 대조군을 포함한 모든 실험군의 이식 2주 후 결손 경계부에서 형성된 신생골에 배열된 골모세포에서 가장 강한 면역 반응성을 나타냈고 그 후 점점 감소하였으나 어느 시기에서도 group 4군이 가장 높았다. 면역조직화학적 분석에 의한 IGF-I 면역반응성 세기는 이식 1주에서 8주로 갈수록 면역반응성세기가 감소하였다. 이것은 섬유모세포와 결체조직이 골화가 진행되면서 감소하는 것을 반영하며 특히 이식 4주, 8주에 통계적으로 유의성있게 group 4군이 group 3군보다 면역반응성세기가 감소하였다. 이중면역형광 관찰에서는 이식 2주에 OC 면역 양성 골모세포는 group 4군에서 가장 뚜렷하게 관찰되었고 IGF-I 면역 반응은 매식 8주 후의 group 4군에서 가장 약한 면역반응성을 보였다. 이 실험으로부터 얻은 자료는 다른 실험군에 비해 group 4군이 광범위하고 즉각적인 골형성 능력이 있는 것으로 나타났다. 특히 면역조직학적 검사에서 이식 2주 후 OC 면역반응성세기가 가장 우세하여 scaffold에 BMP와 MSC를 복합하였을 때 골형성 분화가 초기부터 우수한 것으로 나타났으며 이식 4주, 8주의 IFG-1 면역반응성세기가 group 4군이 group 3군보다 약한 것을 보아 BMP단독보다는 MSC를 첨가하는 것이 골형성에 도움이 되는 것으로 보였다. 골 결손부의 골재형성을 위한 골이식물질로서 β-TCP/HA+rhBMP+MSCs 군은 매우 양호한 골형성 효과를 보인다고 사료되며 BMP-2를 단독으로 사용한 경우보다 BMP-2와 MSC를 복합적으로 사용하는 것이 상승적으로 양호한 골형성 효과를 보일 수 있어 임상분야에 적용할 수 있는 기초 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.
This study was to compare the effect of new bone formation and regeneration by using rhBMP-2 and/or mesenchymal stem cells in a β-TCP/HA carrier in rabbit’s calvarial defects. The calvaria of 12 New Zealand white rabbits were exposed and 8 millimeter full-thickness cranial defect were made. The expe...
This study was to compare the effect of new bone formation and regeneration by using rhBMP-2 and/or mesenchymal stem cells in a β-TCP/HA carrier in rabbit’s calvarial defects. The calvaria of 12 New Zealand white rabbits were exposed and 8 millimeter full-thickness cranial defect were made. The experimental subjects were divided into 4 groups each 3 rabbits; group 1(control group), group 2, group 3 and group 4. Group 1 had the defect itself without any treatment. β-TCP/HA only was grafted in group 2. β-TCP/HA coated with rhBMP-2 was grafted in group 3. β-TCP/HA coated with rhBMP-2 and mesenchymal stem cells was grafted in group 4. The rabbit were sacrificed after 1, 2, 4 and 8 weeks, and new bone formation areas were analyzed quantitatively and qualitatively with micro-computed tomography and light, flurorescent polarized microscopy. In micro-computed tomography, % bone volume was the most increased in group 4 than other groups and the residual scaffold particles were least in group 4. The relative density of OC immunoreactivity in the margin of bone defects were increased in 2 weeks and at that time the group 4 had the most highest value than other groups and periods. The relative density of IGF-1 immunoreactivity in the margin of bone defects was decreased with time which represented the reduction of the surrounding connective tissues and fibroblasts in accordance with progressive ossification. This results indicated that the combination of β-TCP/HA, rhBMP-2 and MSCs synergistically enhanced osteogenic potential and provided a rational basis for their application in bone reconstruction surgery.
This study was to compare the effect of new bone formation and regeneration by using rhBMP-2 and/or mesenchymal stem cells in a β-TCP/HA carrier in rabbit’s calvarial defects. The calvaria of 12 New Zealand white rabbits were exposed and 8 millimeter full-thickness cranial defect were made. The experimental subjects were divided into 4 groups each 3 rabbits; group 1(control group), group 2, group 3 and group 4. Group 1 had the defect itself without any treatment. β-TCP/HA only was grafted in group 2. β-TCP/HA coated with rhBMP-2 was grafted in group 3. β-TCP/HA coated with rhBMP-2 and mesenchymal stem cells was grafted in group 4. The rabbit were sacrificed after 1, 2, 4 and 8 weeks, and new bone formation areas were analyzed quantitatively and qualitatively with micro-computed tomography and light, flurorescent polarized microscopy. In micro-computed tomography, % bone volume was the most increased in group 4 than other groups and the residual scaffold particles were least in group 4. The relative density of OC immunoreactivity in the margin of bone defects were increased in 2 weeks and at that time the group 4 had the most highest value than other groups and periods. The relative density of IGF-1 immunoreactivity in the margin of bone defects was decreased with time which represented the reduction of the surrounding connective tissues and fibroblasts in accordance with progressive ossification. This results indicated that the combination of β-TCP/HA, rhBMP-2 and MSCs synergistically enhanced osteogenic potential and provided a rational basis for their application in bone reconstruction surgery.
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